CN112105473A - 铜镍合金泡沫的制备方法 - Google Patents

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Abstract

尽管与纯金属泡沫相比，合金泡沫(或多孔合金)具有潜在更好的性能和更广泛的适用性，但成功制造出这种合金泡沫是非常罕见的。三维铜镍合金泡沫的加工是一种通过基于氧化物粉末还原或烧结工艺或这两种工艺的策略性固溶合金化方法来实现的。成功创建了具有五种不同组成的固溶合金泡沫，从而形成了具有不同孔隙率的开孔结构。合成的铜镍合金泡沫的耐腐蚀性优于纯铜泡沫和纯镍泡沫。

Description

铜镍合金泡沫的制备方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2018年3月9日提交的美国专利申请62/641,223的权益，该申请通过引用与本申请中引用的所有其他参考文献在一起包含在本文中。
发明背景
本发明涉及材料领域，更具体地涉及一种铜镍合金泡沫及其制造。
金属泡沫具有比聚合物泡沫高得多的机械强度、刚度、导热性和导电性以及能量吸收能力，此外，它们在恶劣环境中通常也更稳定。与陶瓷泡沫不同，金属泡沫具有高得多的塑性变形和吸收能量的能力。传统上，金属泡沫的使用仅限于使用具有闭孔的夹芯板的结构应用，因为它们的重量轻且弯曲强度极佳。由于其开孔结构，金属泡沫也具有渗透性，并具有非常高的表面积，为涉及表面反应的功能性流通应用提供了基本特征。在过去的十年中，金属泡沫得到了显著的质量改进(例如，孔尺寸控制、金属选择和样品尺寸)，并且其使用已扩展到广泛的工程应用中的高级功能用途，例如电池电极、催化剂、热交换器和过滤器。
最近已经研究了具有数十微米级的三维(3-D)互连孔结构的开孔金属泡沫，以利用其更大的表面积和在其表面上发生的增强的电化学反应。尽管如此，还有另一个重大挑战需要克服。大多数已开发的金属泡沫都是纯净的和非合金的，并且由于其固有的强度低、硬度低以及纯合金金属的耐腐蚀性和可靠性差，其使用已大大限制了其实际应用。例如，承载负荷结构应用通常需要精心设计的具有高强度和断裂韧性的合金和复合材料；然而，纯金属固有地具有弱的强度和硬度，因此不适合用于结构应用。一个很好的例子是用于在腐蚀性燃料电池设备中的潜在应用的纯镍(Ni)的耐腐蚀性差。尽管开孔纯镍泡沫在燃料电池中用作膜电极组件的阳极气体扩散层(GDL)时具有优异性能，但由于其在硫酸环境中的耐腐蚀性差，对镍泡沫GDL在燃料电池中的长期可靠性的怀疑可能阻止其成功的实际应用。
与另一种元素合金化可以减轻纯金属泡沫的主要缺点，例如较差的耐化学性、氧化、腐蚀性能和机械性能。铜镍合金就是一个很好的例子，它具有优异的耐腐蚀性。二元铜镍合金因其高耐腐蚀性、活性和稳定性以及优异的机械性能而被广泛用于采矿、冶金和化学工业。此外，它们以其优异的磁性和热物理性质而受到广泛关注；因此，它们长期用于石油化学工程、核工业、远洋船业、电极材料、催化剂和其他相关领域。换言之，合金的使用不仅有利于承载负载，也有利于功能应用。
因此，存在对改进的金属泡沫、特别是铜镍合金泡沫的需求。
发明内容
一种制造具有五种不同组成的三维(3-D)连接的铜镍合金泡沫的新颖方法，其中使用冷冻铸造来成功地进行制造，从而产生了具有不同孔隙率(从大约55％到大约75％)的开孔结构。所述合金泡沫具有改善的机械性能，并且与它们的本体泡沫相比，可以提供增强的比表面积和更高的渗透性。这种新型材料设计在各种结构(例如高温结构材料)和功能性(例如过滤器和能源材料)应用中显示出改进的机械性能和腐蚀性能。
尽管与纯金属泡沫相比，合金泡沫(或多孔合金)具有潜在更好的性能和更广泛的适用性，但成功制造出这种合金泡沫是非常罕见的。本专利描述了通过基于氧化物粉末还原或烧结工艺或两者兼有的策略性固溶合金化方法来加工三维铜镍合金泡沫。成功创建了具有五种不同组成的固溶合金泡沫，从而形成了具有不同孔隙率(约55％至约75％)的开孔结构。合成的铜镍合金泡沫的耐腐蚀性优于纯铜泡沫和纯镍泡沫的耐腐蚀性。
例如，在硫酸腐蚀环境中，Cu7Ni3合金泡沫的重量损失速率分别比纯铜和纯铜泡沫的重量损失速率慢六倍和五倍。铜镍合金泡沫的强度和能量吸收能力也提高了。Cu7Ni3合金泡沫的屈服强度(53％的孔隙率±约2％孔隙率)为72兆帕±约2兆帕，并且经Gibson-Ashby模型归一化后，其屈服强度最大值为852兆帕±约3兆帕。与纯铜泡沫和纯镍泡沫相比，Cu7Ni3、Cu5Ni5和Cu5Ni5合金泡沫在压缩至0.4应变时泡沫吸收的能量更高，这可以用它们的固溶合金化效应来解释。弹性模量和硬度值分别在约73.4-152.4千兆帕和约1.6-4.7千兆帕的范围内变化，并且都比纯铜泡沫和纯镍泡沫的弹性模量和硬度值大。在本发明中获得的加工见解也可以应用于在高温下可以形成部分或全部固溶体的其他合金泡沫。
固溶铜镍合金泡沫是直接由镍粉末生坯和铜粉末生坯的混合物获得的，这在以前从未有过报道。合成的铜镍合金泡沫的耐腐蚀性优于纯铜泡沫和纯镍泡沫的耐腐蚀性。例如，在硫酸腐蚀环境中，Cu7Ni3合金泡沫的重量损失速率分别比纯镍泡沫和纯铜泡沫的重量损失速率慢六倍和五倍。另外，铜镍合金泡沫的强度优于纯镍泡沫和纯铜泡沫的强度。Cu7Ni3合金泡沫的屈服强度(53％孔隙率±约2％孔隙率)为72兆帕±约2兆帕，并且当通过Gibson-Ashby模型进行归一化时，其屈服强度是所有五种合金泡沫以及纯铜泡沫和纯镍泡沫中最大的，其值高达852兆帕±约3兆帕。根据合金泡沫的组成，硬度和弹性模量值分别在73.4-152.4千兆帕和1.62-4.73千兆帕的范围内变化。
发明了一种制造固溶铜镍合金泡沫的新颖方法，用于先进的结构和功能应用，例如高温过滤器、电极、热交换器以及先进的渗透结构复合材料。这种新颖的基于粉末的加工方法是基于纳米级氧化镍(NiO)和氧化铜(CuO)的粉末混合、还原和烧结纳米的组合。它由制造具有聚乙烯醇(PVA)粘合剂的氧化镍-氧化铜(CuO-NiO)混合生坯组成，其孔尺寸范围从几微米到几十微米。预计在大约300摄氏度左右的氢气(H2)气氛下，氧化镍和氧化铜的混合物被还原成金属镍和铜，同时聚乙烯醇(PVA)粘合剂被消除。随后，将还原后的纯的合金生坯泡沫在5％的氩气、氢气混合物中于约800-1000摄氏度下烧结，以获得具有机械完整性的化学键合结构。
本专利首次描述了利用冷冻铸造成功合成具有各种组成的铜镍合金泡沫，冷冻铸造是基于粉末冶金与氧化物还原或烧结工艺或与氧化物还原和烧结工艺二者的组合的加工方法。将它们的形态和机械性能与使用相同加工参数合成的纯铜泡沫和纯镍泡沫进行了比较。此外，还测试了它们的耐腐蚀性和电导率，并与纯铜泡沫和纯镍泡沫进行了比较。
尽管多孔金属在各种应用中引起了巨大的关注，但由于它们固有的弱机械性能和差的耐腐蚀性，它们以纯净形式仅具有有限的适用性。策略性的合金化工艺可以减轻纯金属泡沫中的那些缺点。在本研究中，通过冰模板化工艺成功地制造了具有五种不同组成的纯铜(Cu)泡沫、纯镍(Ni)泡沫和金属间合金泡沫，从而形成了不同孔隙率(从约55％至75％)的开孔结构。比较了它们的不同形态和晶体尺寸，并计算了晶格参数和晶体尺寸。合成的铜镍合金泡沫的耐腐蚀性优于纯铜泡沫和纯镍泡沫的耐腐蚀性。在硫酸腐蚀环境中，Cu7Ni3合金泡沫的重量损失速率分别比纯镍泡沫和纯铜泡沫的重量损失速率慢六倍和五倍。Cu7Ni3合金泡沫的屈服强度(53％孔隙率±约2％孔隙率)为72兆帕±约2兆帕，并且经Gibson-Ashby模型归一化后，其屈服强度最大，屈服强度值高达852兆帕±约3兆帕。根据合金泡沫的组成，其硬度和弹性模量值分别在73.4-152.4千兆帕和1.62-4.73千兆帕的范围内变化。
本发明的其他目的、特征和优点将通过考虑下面的详细描述和附图而变得明显，其中在整个附图中，类似的参考标记代表了类似特征。
附图简要说明
图1示出了具有各种组成的铜镍合金泡沫的XRD图谱的比较。
图2示出了铜镍固溶体系中合金形成机理的示意图。
图3示出了由XRD确定的晶格常数随泡沫中镍含量的变化。
图4示出了具有不同组成的铜镍合金泡沫的平行于冷冻方向的横截面的光学显微照片，表现出层状大孔结构和铜镍支柱(strut)壁。
图5示出了具有不同组成的铜镍合金泡沫的垂直于冷冻方向的横截面的光学显微照片。
图6A示出了具有不同组成的冷冻铸造的铜镍合金泡沫的铸态顶部形态的SEM图像，其示出了分级的孔结构(大的层状孔和不对称微孔)。
图6B示出了与浆料中初始铜粉末和镍粉末的组成相比，通过EDS测量的铜和镍组成的变化。
图7示出了在泡沫的支柱中的晶粒结构。
图8示出了随着时间的增加，作为重量损失的函数的铜泡沫、Cu3Ni7泡沫、Cu5Ni5泡沫、Cu7Ni3泡沫和镍泡沫的耐腐蚀性能的比较。
图9A-9D示出了Cu泡沫、Cu3Ni7泡沫、Cu5Ni5泡沫、Cu7Ni3泡沫和镍泡沫的(9A)XPSCu 2p和(9B)Ni 2p图谱，并与蚀刻后的Cu泡沫、Cu3Ni7泡沫、Cu5Ni5泡沫、Cu7Ni3泡沫和镍泡沫的(9C)XPS Cu 2p和(9D)Ni 2p图谱进行比较。
图10A-10B示出了三种代表性的铜镍合金泡沫试样的(10A)压缩应力-应变曲线与归一化的这三种铜镍合金泡沫样品的(10B)压缩应力-应变曲线的比较。
图11示出了在压缩至0.4的应变期间，对于冷冻铸造的铜镍泡沫，泡沫中吸收的能量作为镍含量的函数。
图12A–12B示出了铜镍合金泡沫的纳米压痕测试结果：(12A)峰值载荷为123.76微牛顿的代表性载荷-位移曲线，以及(12B)随镍含量的增加，铜镍合金泡沫的硬度和弹性模量值的变化。
发明详述
制造多孔泡沫结构包括以下步骤：(a)制备混合有聚乙烯醇粘合剂(PVA粘合剂)和水的氧化镍和氧化铜粉末浆料的混合物；(b)添加Darvan 811(一种低分子量聚丙烯酸钠粉末分散剂)作为分散剂；(c)通过搅拌约30分钟然后超声处理约1小时来使浆料分散；(d)将粉末浆料置于与铜棒的冷表面接触的模具中时使粉末浆料冷冻；(e)在减压和低温下使冷冻的浆料升华，形成多孔的CuO-NiO泡沫生坯；(f)在约250至300摄氏度的低温下烧结及氮化多孔CuO-NiO泡沫生坯，然后在该温度下保持约2至3小时，以除去粘合剂并使氧化物还原，随后在5％的氩气及氢气气体混合物下在约800至约1000摄氏度的高温下烧结约3小时至约8小时，以制造铜镍合金泡沫。
本专利描述了由浆料冷冻或烧结或两者兼而有之以及铜和镍之间的固溶合金化机理的组合产生的铜镍泡沫的三维(3-D或3D)连接多孔结构，其可用作先进材料，该先进材料可以提供较高的表面积以及良好的机械性能和腐蚀性能，潜在地用于各种高温结构和功能应用中。
本专利描述了浆料冷冻或烧结或两者兼而有之的组合，以及铜和镍之间的固溶合金化机理的独特组合，其可应用于在高温下具有相同的固溶形成的化学特性的其他金属合金。换句话说，铜镍合金泡沫被用作模型材料，以展示一种利用冷冻铸造合成固溶合金泡沫的新的简易发明；然而，本发明中获得的基本见解也可以更广泛地应用于可形成部分或完全固溶体的其他合金泡沫。
基于固溶合金化机理，可以制备出不同铜镍比的合金泡沫。例如，可以使用本专利中描述的技术生成Cu9Ni1、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7和Cu1Ni9合金泡沫。
图1示出了具有各种组成的铜镍合金泡沫的XRD图谱的比较。
图2示出了铜镍固溶体系中合金形成机理的示意图。
图3示出了由XRD确定的晶格常数随泡沫镍含量的变化。
图4示出了具有不同组成的铜-镍合金泡沫的平行于冷冻方向的横截面的光学显微照片，表现出层状大孔结构和铜镍支柱壁。
请注意，每个支柱壁都包含不对称的微孔(仅在一侧上形成)，并且在较小的程度上在其体积内。首先将生坯泡沫在炉中加热至约250-300摄氏度，然后在该温度下保持约2-3小时，以烧掉粘合剂并将氧化物还原为金属。随后根据浆料的组成，在5％的氩气、氢气气体混合物中将其在约800摄氏度、900摄氏度或1000摄氏度下烧结。
图5示出了具有不同组成的铜镍合金泡沫的垂直于冷冻方向的横截面的光学显微照片。首先将生坯泡沫在炉中加热至约250-300摄氏度，然后在该温度下保持约2-3小时，以烧掉粘合剂并将氧化物还原为金属。随后根据浆料的组成，在5％的氩气、氢气气体混合物中将其在约800摄氏度、900摄氏度或1000摄氏度下烧结。
图6A示出了具有不同组成的冷冻铸造的铜镍合金泡沫的铸态顶部形态的SEM图像，其示出了分级的孔结构(大的层状孔和不对称微孔)。
图6B示出了与浆料中的初始铜粉末和镍粉末组成相比，通过能量色散X射线光谱法(EDS)测量的铜和镍组成的变化。
图7示出了在泡沫的支柱中的晶粒结构。
图8示出了随着时间的增加，作为重量损失的函数的铜泡沫、Cu3Ni7泡沫、Cu5Ni5泡沫、Cu7Ni3泡沫和镍泡沫的耐腐蚀性能的比较，在经稀释过的H2SO4 pH1溶液的静止的硫酸环境中在约70-80摄氏度下30天。图表旁边的值表示合金泡沫的孔隙率。
图9A–9D示出了Cu泡沫、Cu3Ni7泡沫、Cu5Ni5泡沫、Cu7Ni3泡沫和镍泡沫的(9A)XPSCu 2p和(9B)Ni 2p图谱，并与蚀刻后(通过氩溅射去除天然氧化物)的Cu泡沫、Cu3Ni7泡沫、Cu5Ni5泡沫、Cu7Ni3泡沫和镍泡沫的(9C)XPS Cu 2p和(9D)Ni 2p图谱进行比较。
图10A-10B示出了孔隙率约为53-73％并且孔平行于压缩载荷方向取向的三种代表性的铜镍合金泡沫试样(Cu3Ni7，Cu5Ni5和Cu7Ni3)的(10A)压缩应力-应变曲线和用σ/(A(ρ*)1.5)归一化以排除孔隙率的影响的相同三种铜镍合金泡沫试样的(10B)压缩应力-应变曲线的比较。
图11示出了在压缩至0.4的应变期间，对于冷冻铸造的铜镍泡沫，泡沫中吸收的能量作为镍含量的函数。
图12A–12B示出了铜镍合金泡沫的纳米压痕测试结果：(12A)峰值载荷为123.76微牛顿的代表性载荷-位移曲线，以及(12B)铜镍合金泡沫的硬度和弹性模量值随镍含量增加的变化。
示例性实施例1：合成铜镍合金泡沫
氧化镍粉末(NiO，平均颗粒尺寸小于约20纳米)和氧化铜粉末(CuO，颗粒尺寸约40纳米至约80纳米)被用于制造铜镍合金泡沫。首先，制备3重量％的聚乙烯醇粘合剂(PVA粘合剂，分子量约为89000-98000克/摩尔)和蒸馏水的混合物，然后将其加热到80摄氏度以溶解粘合剂。然后将各种重量比的铜和镍粉末悬浮在所制备的溶液中，以获得具有各种组成的铜-镍浆料。为了提高悬浮液的稳定性，还添加了0.09克的Darvan811(低分子量聚丙烯酸钠粉末分散剂)作为分散剂。将所述浆料溶液首先通过搅拌约30分钟，然后通过超声处理约1小时来进行分散。为了确保足够的颗粒分散，此过程重复两次。
将铜棒使用液氮冷却，并使用热电偶和温度控制器进行控制。一旦冷冻过程完成，将冷冻的生坯CuO-NiO泡沫样品从模具中取出，并在冷冻干燥机中在0.005托的残余气氛下以约185开尔文(-88摄氏度)升华约48小时。
然后对生坯泡沫分两步进行热处理。首先，将其在熔炉中加热至约250-300摄氏度，然后在此温度下保持约2到3个小时，以烧掉粘合剂并将氧化物还原为金属。然后根据浆料的组成，在5％的氩气、氢气气体混合物下，在大约800摄氏度、900摄氏度或1000摄氏度的温度下对其进行烧结。加热速率约为每分钟5摄氏度，最终冷却速率约为每分钟3摄氏度。含铜量为100、90、70、50、30、10和0重量％的经烧结的铜镍合金泡沫样品分别被表示为铜、Cu9Ni1、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7、Cu1Ni9和镍。
示例性实施例2：合成的铜镍合金泡沫的相分析以及腐蚀性能和机械性能
为了确认多孔CuO-NiO完全转变为铜镍合金泡沫，进行了X射线粉末衍射(XRD)分析。图1比较了在5％氩气、氢气气氛下在同时进行还原或烧结或两者的过程前后，制得的CuO-NiO泡沫生坯和合成的铜镍合金泡沫的XRD图谱。从最终合成的铜镍合金泡沫的XRD图谱可以看出，XRD图谱证实了基于它们的高温固溶合金化机理(图2)，起始的CuO-NiO粉末完全转变为铜镍相的组合。
图3示出了对于三种不同的合金泡沫以及两种铜和镍的纯泡沫而言，由XRD确定的晶格常数与泡沫中的镍含量的关系。另外，直线代表作为铜镍固溶合金泡沫中镍浓度的函数的晶格参数的理论变化。可以看出，测得的晶格常数与理论值非常接近，表明对于所有产生的合金泡沫来说，支柱中的材料是固溶体。这一结果也得到了XRD图谱中缺少其他相的峰的支持(图1)。
图4和图5示出了与冷冻方向平行(图4)或垂直(图5)地切割得到的铜镍泡沫横截面的光学图像。所有样品均显示出厚度约为0.60–1.45微米的树枝状壁(见图4)。值得注意的是，纯镍泡沫的形态不仅受成核条件的影响，而且还受凝固化动力学的影响。在铜棒接触点附近冰晶随机取向地快速生长后，由大量晶粒组成的单个凝固化前线沿着温度梯度生长，这随后导致了在平行和垂直于冰锋(ice front)的两个方向上定向向且连续的层状树枝形态；图4中横截面的光学图像示出了沿温度梯度的中间部分的代表性区域。由于在平行于温度梯度的方向而不是垂直于温度梯度的方向较高的生长速度，观察到在冷冻过程中，垂直排列的层状大孔重复性冰树枝状群体(colonies)的形态具有定向的生长(图5)。
图6A–6B示出了铜和镍比率不同的五种铜镍合金泡沫的(6A)SEM图像和(6B)EDS分析结果。根据图6B中的EDS分析，确认所有五种合金泡沫均已成功地合金化，具有预期的铜和镍组成。扫描电子显微镜(SEM)图像显示了不同成分的不同形貌。随着镍含量的增加，合金泡沫的壁宽从约0.6微米逐渐增加到约1.36微米，这是因为在还原和烧结过程中镍原子具有更强的颗粒间相互作用；换句话说，镍的表面能大于铜的表面能，导致更强的颗粒间相互作用和更致密的壁。另一个可能的原因可能是氧化镍(例如，小于20纳米)和氧化铜(例如，约40-80纳米)的初始粉末之间存在较大的尺寸差异，从而导致较小的氧化镍颗粒在制备好的浆料中的分散和堆积更加均匀。
支柱中的晶粒结构如图7的SEM图像所示。图像上的垂直细线表示由聚焦离子束(FIB)切割过程引起的波浪形表面，在文献中称为“幕帘”(curtaining)效应。所有样品的晶粒尺寸在约1到5微米之间。晶粒内部经常观察到孪晶，其中一些由于“幕帘”效应呈波浪状。对于不同的铜镍泡沫，平均晶粒尺寸在约1至2.8微米之间变化。显然，尽管所产生的合金泡沫的化学组成与晶粒尺寸之间没有相关性，但是纯金属的晶粒尺寸小于合金泡沫。
图8示出了纯镍泡沫和纯铜泡沫与Cu7Ni3合金泡沫、Cu5Ni5合金泡沫和Cu3Ni7合金泡沫的重量损失行为。Cu7Ni3合金泡沫在硫酸(H2SO4)溶液中显示出最佳的耐腐蚀性，随后是Cu5Ni5泡沫、纯铜泡沫、Cu3Ni7泡沫和纯镍泡沫。具有最佳耐腐蚀性的Cu7Ni3合金泡沫在约360小时后仅降低约19.5％，而在约600小时后仅降低约35.8％。
与镍含量超过30％的块状纯镍和铜镍合金由于形成钝化膜而在硫酸溶液中的优异腐蚀性能相反，本研究中的纯镍泡沫样品在硫酸腐蚀条件下表现出最差的稳定性，并在约150小时后完全溶解(图8)。三种不同合金泡沫的重量损失速率也倾向于与镍含量成比例。
对于这个解释，可以考虑两个微观结构因素。首先，孔隙率的量可能导致腐蚀重量损失，因为更高的孔隙率意味着更大的表面积，从而提供更大的反应面积。其次，支柱壁和孔的形态也可能导致腐蚀重量损失，因为镍含量较高的纯镍和铜镍合金泡沫往往展现出与镍含量较低的纯铜泡沫和铜镍泡沫相比更细的支柱和具有更大表面积的孔结构(参见图6A中的Cu3Ni7和Cu1Ni9泡沫的SEM图像)；这种更细的支柱和孔结构可能是由于氧化镍的初始粉末尺寸小得多(例如，小于20纳米)所致。
为了了解某些铜镍合金泡沫的高耐腐蚀性，还进行了X射线光电子能谱(XPS)分析。根据分别在图9A和9B中显示的XPS Cu 2p和Ni 2p图谱，可以观察到，与镍泡沫相比，合金泡沫表面处的镍被更显著地氧化，而合金泡沫中的铜显示出比泡沫铜中更低的氧化程度。
大致位于935电子伏特(eV)的氧化铜信号属于铜泡沫，在合金泡沫中其幅度明显降低。另一方面，合金泡沫中金属镍在853电子伏特的峰值确实比镍泡沫中的峰值小。为了进一步理解合金泡沫中铜和镍之间的电子相互作用，在通过氩溅射去除天然氧化物后测量了XPS Cu 2p和Ni 2p图谱，分别如图9C和9D所示。可以清楚地比较金属铜和镍峰的结合能位置，因为在这种情况下几乎观察不到氧化物信号。
值得注意的是，随着泡沫中铜含量的增加，铜峰的位置没有明显变化，而镍峰则向负方向逐渐移动。该结果表明，铜向铜镍合金泡沫中的镍提供电子，这与电负性趋势非常吻合；镍比铜具有更高的电负性，尽管差别不大。从铜提供给镍的电子将抑制镍的氧化，并抑制阳离子形式的镍的溶解。鉴于镍或Ni2+的标准电势明显比铜或Cu2+的标准电势低了0.6伏，可以很容易地预期到在镍和铜直接接触时镍在铜之前先被氧化或溶解。
因此，铜镍合金泡沫的高耐腐蚀性可归因于铜和镍之间的电子相互作用。在图9B中，在合金泡沫的表面上还可以观察到金属镍峰的负向位移，表明在发生实际腐蚀的表面上电子相互作用是显著的。
图10A中示出了孔取向平行于载荷轴的Cu7Ni3合金泡沫、Cu5Ni5合金泡沫和Cu3Ni7合金泡沫的典型压缩应力-应变曲线。合金泡沫样品趋向于遵循典型的韧性金属行为，在低应力下具有线性弹性，然后塌陷平稳，最终导致急剧上升的应力的致密化区域。在此，要注意的是，相对于载荷轴的方向性对于这些定向固化的金属泡沫来说是重要的。
例如，其孔垂直于载荷轴的金属泡沫的屈服应力约为孔平行于载荷轴的泡沫的屈服应力的三分之一，这是由于弯曲是壁的主要变形方式，而与后者的塑性屈曲(buckling)不同。对于所有三种合金泡沫，在Cu7Ni3泡沫的10％应变的塑性区域以及Cu5Ni5泡沫和Cu3Ni7泡沫的高达约35％应变的塑性区域中均观察到应变-硬化行为，然后应力急剧下降。即使泡沫内部可能存在裂纹和破裂，泡沫中的3-D连接支柱也可能承受高应力，并最终具有很高的抗压强度，直至接近完全变形。Cu7Ni3合金泡沫具有约53％的孔隙率±约2％孔隙率，因此导致72兆帕±约2兆帕的相对较高的屈服强度，而Cu5Ni5合金泡沫和Cu3Ni7合金泡沫的孔隙率分别为约67％的孔隙率±约2％孔隙率和73％的孔隙率±约2％孔隙率，分别导致29兆帕±约2兆帕和14兆帕±约2兆帕的较低的屈服强度。因此，仅根据合金泡沫的组成，进行应力归一化σ除以(A(ρ*)1.5)来比较合金泡沫的强度，排除了孔隙率的差异(图10B)。
为了归一化，使用Gibson-Ashby(G-A)模型来预测多孔材料的强度，如方程所示：
Figure BDA0002673490800000111
其中，A是对于金属来说等于0.3的常数，而σs和ρs分别是相应本体材料的屈服强度和密度。在G-A方程中，将测量的屈服强度的值作为σ*，将相对密度的测量值作为ρ除以ρs。即使经过归一化处理，Cu7Ni3泡沫的归一化强度(σs)仍然最大，值约为852兆帕±约3兆帕，而Cu3Ni7泡沫的归一化强度最小，值为418兆帕±约2兆帕。
图11显示，与纯铜泡沫和纯镍泡沫相比，Cu7Ni3合金泡沫、Cu5Ni5合金泡沫和Cu5Ni5合金泡沫在压缩至0.4应变时，泡沫吸收的能量更高，这可以用它们的固溶合金化效应来解释。
进行了纳米压痕测试，以确定所有七种合成的铜镍合金泡沫的支柱的弹性模量和硬度。图12A显示了Cu5Ni5合金泡沫的力与位移的代表性曲线，其弹性模量和硬度值的计算结果直接从未载荷的曲线以及峰值载荷为120微牛顿的峰应力值获得。
图12B中比较了纯镍泡沫和纯铜泡沫的硬度(H)和弹性模量(E)值以及五种铜镍合金泡沫的硬度(H)和弹性模量(E)值。清楚地看到E和H对镍组成的依赖性，它们的值分别在约73.4-152.4千兆帕和约1.6-4.7千兆帕的范围内变化。
实际上，纯金属泡沫和合金泡沫的H和E都以相似的方式变化；换句话说，它们都倾向于随着合金化程度的增加而增加。特别地，与纯铜泡沫和纯镍泡沫相比，Cu5Ni5合金泡沫、Cu7Ni3合金泡沫和Cu3Ni7合金泡沫的E和H都更大。尽管Cu5Ni5合金泡沫的E值仅略高，所有三种合金泡沫均显示出比纯铜泡沫和纯镍泡沫更高的E值。另一方面，Cu5Ni5合金泡沫的H值明显优于Cu7Ni3合金泡沫和Cu3Ni7合金泡沫以及纯铜泡沫和纯镍泡沫。
下表描述了与Cu9Ni1合金泡沫、Cu7Ni3合金泡沫、Cu5Ni5合金泡沫、Cu3Ni7合金泡沫、Cu1Ni9合金泡沫相比，纯铜泡沫和纯镍泡沫的热处理工艺参数以及支柱尺寸、孔尺寸和孔隙率的主要微观结构特征。
表
Figure BDA0002673490800000131
通过利用它们的高温合金化机理，使用CuO-NiO氧化物粉末混合、冷冻铸造以及还原或烧结工艺或两者的组合，成功地制造了具有五种不同组成的三维(3-D)连接的铜镍合金泡沫。所制造的铜镍合金泡沫的孔隙率为约50％至约90％，具有开孔结构，因此可为各种功能应用(例如高温过滤器、耐腐蚀电极和高耐磨块状合金或渗入其他材料后的复合材料)提供大表面积和高渗透性。
如上所述的铜镍合金泡沫，其中起始材料是氧化镍(NiO)粉末(平均尺寸约10-1000纳米)和氧化铜(CuO)粉末(平均尺寸约10-1000纳米)与水(或其他液体溶剂)、粘合剂和分散剂(Darvan)混合。为了更好地分散，将浆料溶液搅拌10–30分钟，然后超声处理30–60分钟。
如上所述的铜镍合金泡沫，其中先将氧化镍和氧化铜的起始粉末混合物在混合机中机械混合10-60分钟，以获得均匀的颗粒混合，然后再与水、粘合剂和分散剂混合用于浆料制备。
如上所述的铜镍合金泡沫，其中合成方法是浆料冷冻或干燥或两者，与热还原或烧结或两者的组合。本发明的方法包括将如上所述制备的CuO-NiO粉末浆料的低温冷冻(约-50摄氏度至-10摄氏度)或干燥或两者，以制备CuO-NiO泡沫生坯。然后将CuO-NiO泡沫生坯同时进行低温还原(在5％的氩气、氢气气体混合物的炉中约250-300摄氏度)和烧结(在5％的氩气、氢气气体混合物的炉中约700-1100摄氏度)过程用于完全转化为铜镍合金泡沫，从而形成3-D孔结构，其孔分布均匀，典型地直径为几微米到几十微米，偶有纳米孔(几十到几百纳米)。
如上所述的铜镍合金泡沫，其冷却速率小于每分钟2-5摄氏度。对于较大的铜镍合金泡沫样品，通常优选较低的冷却速率(小于约3摄氏度)，以防止它们在冷却过程中破裂。
如上所述的铜镍泡沫，其中本发明的制造工艺根据其目标应用适用于包括Cu9Ni1、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7和Cu1Ni9的各种铜镍泡沫。由于铜和镍可以在高温烧结期间形成固溶体，因此可以获得具有各种组成的铜镍泡沫。因此，本专利中描述的加工路线也可以应用于在高温下可以形成部分或完全固溶体的其他合金泡沫。
在一个实施方式中，物质的组合物包括三维连接的Cu9Ni1、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7或Cu1Ni9的铜镍合金泡沫。组合物可具有约50％至约90％的孔隙率及开孔结构。铜镍合金泡沫的冷却速率可以小于每分钟约2至约5摄氏度，或者约小于每分钟约3摄氏度，这将改善冷却期间的抗开裂性。
在一种实施方式中，方法包括：将氧化铜粉末和氧化镍粉末混合以获得浆料溶液；冷冻铸造氧化铜粉和氧化镍粉的浆料溶液；将氧化铜和氧化镍粉末的经冷冻铸造的浆料在高温下还原或烧结，或两者；经还原或烧结后，产生三维连接的Cu9Ni1、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7或Cu1Ni9的铜镍合金泡沫。
氧化镍粉末可具有约10至约1000纳米的平均尺寸。氧化铜粉末可具有约10至约1000纳米的平均尺寸。
氧化铜粉末和氧化镍粉末可以在水或其他液体溶剂中与粘合剂和分散剂混合。粘合剂可以是聚乙烯醇。分散剂可以是聚丙烯酸钠粉末。该方法可以包括将浆料溶液搅拌约10至30分钟；并且搅拌后，将浆料溶液超声处理约30-60分钟。同样，该方法可以包括在与水、粘合剂和分散剂混合之前，机械地混合氧化铜粉末和氧化镍粉末约10-60分钟，以获得均匀的颗粒混合。
该方法可以包括将浆料在约-50摄氏度至约-10摄氏度的温度下冷冻以获得氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。该方法可以包括将浆料在约-50摄氏度至约-10摄氏度的温度下干燥以获得氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。
该方法可以包括在约5％的氩气、氢气气体混合物中，在约250摄氏度至约300摄氏度的温度下还原氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。该方法可以包括在还原后，在约5％的氩气、氢气气体混合物中，在约700摄氏度至约1100摄氏度的温度下烧结氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。氧化铜的组合物的泡沫生坯转变成铜镍合金泡沫。
所得的铜镍合金泡沫将具有三维孔结构，该孔结构具有直径约2微米至约100微米的均匀分布的孔。该三维孔结构还可包括直径为约10纳米至约400纳米的一些纳米孔。
本发明的描述是为了说明和描述的目的而提出的。该描述并非旨在详尽无遗或将本发明限制为所述的精确形式，并且根据上文的教导，可以进行许多修改和变化。为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，对实施方式进行了选择和描述。该描述将使本领域的其他技术人员能够在各种实施方式中采用适于特定用途的各种修改来最佳地利用和实践本发明。本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (15)

1.物质的组合物，其包含三维连接的Cu9Nil、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7或CulNi9的铜镍合金泡沫。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物具有约50％至约90％的孔隙率，具有开孔结构。
3.权利要求1所述的组合物，其中所述铜镍合金泡沫的用于烧结的冷却速率小于约2至约5摄氏度/分钟，或约小于约3摄氏度/分钟。
4.一种方法，其包括
混合氧化铜粉末和氧化镍粉末以获得浆料溶液；
冷冻铸造氧化铜粉末和氧化镍粉末的所述浆料溶液；
将氧化铜和氧化镍粉末的经冷冻铸造的浆料在高温下进行还原或烧结，或者进行还原和烧结；并且
经还原或烧结后，产生三维连接的Cu9Nil、Cu7Ni3、Cu5Ni5、Cu3Ni7或Cu1Ni9的铜镍合金泡沫。
5.权利要求4所述的方法，其中所述氧化镍粉末具有约10纳米至约1000纳米的平均尺寸，并且所述氧化铜粉末具有约10纳米至约1000纳米的平均尺寸。
6.权利要求4所述的方法，其中氧化铜粉末和氧化镍粉末在水或其他液体溶剂中与粘合剂和分散剂混合。
7.权利要求6所述的方法，其中所述粘合剂是聚乙烯醇，所述分散剂是聚丙烯酸钠粉末。
8.权利要求6所述的方法，其包括
将所述浆料溶液搅拌约10分钟至约30分钟，并且
搅拌后，将所述浆料溶液超声处理约30分钟至约60分钟。
9.权利要求4所述的方法，其包括
在与水、粘合剂和分散剂混合之前，机械地混合所述氧化铜粉末和氧化镍粉末约10分钟至约60分钟，以获得均匀的颗粒混合。
10.权利要求4所述的方法，其包括
将所述浆料在约-50摄氏度至约-10摄氏度的温度下冷冻，以获得氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。
11.权利要求4所述的方法，其包括
将所述浆料在约-50摄氏度至约-10摄氏度的温度下干燥，以获得氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。
12.权利要求10所述的方法，其包括
在约5％的氩气和氢气的气体混合物中，在约250摄氏度至约350摄氏度的温度下还原所述氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯。
13.权利要求12所述的方法，其包括
还原后，在约5％的氩气和氢气的气体混合物中，在约700摄氏度至约1100摄氏度的温度下烧结所述氧化铜和氧化镍的组合物的泡沫生坯，从而将氧化铜的组合物的泡沫生坯转化为铜镍合金泡沫。
14.权利要求13所述的方法，其中，所述铜镍合金泡沫包含三维孔结构，所述三维孔结构具有直径约2微米至约100微米的均匀分布的孔。
15.权利要求14所述的方法，其中所述三维孔结构还包含一些直径为约10纳米至约400纳米的纳米孔。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114453587A (zh) * 2021-12-31 2022-05-10 西安理工大学 纳米多孔铜镍合金的制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220389962A1 (en) * 2019-11-12 2022-12-08 Cellmobility, Inc. Method of Making Copper Foam Ball
CL2020000808A1 (es) * 2020-03-27 2020-08-07 Univ Concepcion Filtro de aire de aleaciones magnéticas base cobre para reducir microorganismos en aire contaminado, y su proceso de elaboración.

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290493A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高気孔率発泡焼結体の製造方法
US20060222554A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-05 Tajpreet Singh Diffusion bonded nickel-copper powder metallurgy powder
CN1981062A (zh) * 2004-06-25 2007-06-13 英科有限公司 开孔金属泡沫体及其制备方法
CN102649263A (zh) * 2012-05-04 2012-08-29 南京航空航天大学 具有热量自疏导功能的多孔金属骨架磨削砂轮
JP2013189676A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 金属多孔体及び金属多孔体の製造方法。
US20160368047A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Lawrence Livermore National Security, Llc Porous materials via freeze-casting of metal salt solutions
US20170025683A1 (en) * 2015-07-20 2017-01-26 CellMotive Co. Ltd. Fabrication of Three-Dimensional Porous Anode Electrode
WO2017037482A2 (en) * 2015-09-04 2017-03-09 Mol Hungarian Oil And Gas Public Limited Company (55%) Open-cell metal foams and process for their preparation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3481962B2 (ja) * 1991-09-04 2003-12-22 マイクロリス・コーポレイション 金属多孔体フィルタの製造方法
US9079136B2 (en) 2009-05-21 2015-07-14 Battelle Memorial Institute Thin, porous metal sheets and methods for making the same
EP2719485B1 (en) * 2012-10-15 2015-04-15 King Saud University Foam material and method for the preparation thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290493A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高気孔率発泡焼結体の製造方法
CN1981062A (zh) * 2004-06-25 2007-06-13 英科有限公司 开孔金属泡沫体及其制备方法
US20060222554A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-05 Tajpreet Singh Diffusion bonded nickel-copper powder metallurgy powder
JP2013189676A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 金属多孔体及び金属多孔体の製造方法。
CN102649263A (zh) * 2012-05-04 2012-08-29 南京航空航天大学 具有热量自疏导功能的多孔金属骨架磨削砂轮
US20160368047A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Lawrence Livermore National Security, Llc Porous materials via freeze-casting of metal salt solutions
US20170025683A1 (en) * 2015-07-20 2017-01-26 CellMotive Co. Ltd. Fabrication of Three-Dimensional Porous Anode Electrode
WO2017037482A2 (en) * 2015-09-04 2017-03-09 Mol Hungarian Oil And Gas Public Limited Company (55%) Open-cell metal foams and process for their preparation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEJU JI ET AL.: "Fabrication and electromagnetic interference shielding performanceof open- cell foam of a Cu-Ni alloy integrated with CNTs", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 *
S. EUGENIO ET AL.: "Electrodeposition and characterization of nickel-copper metallic foams for application as electrodes for supercapacitors", 《 JOURNAL OF APPLIED ELECTROCHEMISTRY》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114453587A (zh) * 2021-12-31 2022-05-10 西安理工大学 纳米多孔铜镍合金的制备方法
CN114453587B (zh) * 2021-12-31 2024-02-27 西安理工大学 纳米多孔铜镍合金的制备方法

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